非线性互联大系统的稳定性分析与鲁棒控制

发布时间：2017-09-10 03:49

  本文关键词：非线性互联大系统的稳定性分析与鲁棒控制

  更多相关文章： 互联大系统 广义系统 时滞 H_∞控制 分散控制 相似结构 非线性 扰动

【摘要】：近年来对于非线性互联大系统的研究在国内外都受到了广泛的关注。它不仅广泛存在于社会系统、行政管理系统、社会经济等复杂系统中,而且在许多工程系统中也得到了广泛的应用,如在舰队通讯系统、电力系统、环境污染问题、军事CI系统中的护航问题以及经济动态投入产出系统等等。分散控制具有可靠性、经济性、实用性和灵活性等特点,并且逐渐成为了大系统理论的一个重要分支,因此,研究非线性互联大系统分散控制这一课题具有非常重要的理论意义和实用价值。本文通过研究系统的结构特点,给出合适的Lyapunov-Krasovskii函数、通过积分不等式、Lyapunov稳定性理论和线性矩阵不等式等方法,研究了非线性互联大系统的分散鲁棒稳定、H_∞控制问题。主要研究内容如下:首先,针对非线性时滞互联大系统的输出反馈分散控制问题进行了研究,其中系统的孤立正常子系统是非线性的且其状态变量包含时滞。通过研究系统结构特点,由Taylor展开公式将系统线性化,利用积分不等式、线性矩阵不等式和Lyapunov稳定理论,给出了系统渐近稳定的充分条件并设计了变时滞输出反馈分散鲁棒控制器。其次,研究了一类扰动非线性广义时滞大系统的H_∞混合反馈控制问题。应用有界实引理,线性矩阵不等式等方法,给出新的Lyapunov函数,求解对应的线性矩阵不等式(LMI),得出使闭环系统渐近稳定的充分条件,并使闭环系统满足一定的性能指标,给出了H_∞控制器的设计方法,最后用数值算例诠释了设计方法的有效性。最后,本文研究了一类带有相似结构的广义时滞互联系统的分散记忆比例导数状态反馈控制问题,通过记忆比例导数状态反馈构造了新的相似结构,给出Lyapunov-Krasovskii泛函,结合互联系统的结构特性,利用新的积分不等式和线性不等式等方法,设计了具有相似结构的分散记忆比例导数状态反馈控制器,得出了使闭环系统渐近稳定的充分条件并给出了系统的稳定区域。
【关键词】：互联大系统 广义系统 时滞 H_∞控制 分散控制 相似结构 非线性 扰动
【学位授予单位】：燕山大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：O231;O175
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-9
• 第1章 绪论9-15
• 1.1 互联大系统的介绍9-10
• 1.2 非线性时滞互联大系统的研究现状10-12
• 1.3 非线性相似互联大系统的研究现状与发展12
• 1.4 广义互联大系统的研究现状与发展12-13
• 1.5 论文的主要工作和结构安排13-15
• 第2章 非线性时滞互联系统的分散反馈控制15-31
• 2.1 引言15
• 2.2 系统描述与准备15-17
• 2.3 主要结果17-27
• 2.4 数值算例27-30
• 2.5 本章小结30-31
• 第3章 非线性时滞广义大系统的鲁棒稳定与H_∞控制31-40
• 3.1 引言31
• 3.2 系统的描述与准备31-33
• 3.3 主要结果33-38
• 3.4 数值算例38-39
• 3.5 本章小结39-40
• 第4章 广义时滞相似互联系统的鲁棒分散反馈控制40-58
• 4.1 引言40-41
• 4.2 系统描述与准备41-42
• 4.3 主要结果42-53
• 4.4 数值算例53-57
• 4.5 本章小结57-58
• 结论58-59
• 参考文献59-67
• 攻读硕士学位期间承担的研究任务与主要成果67-68
• 致谢68

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本文编号：824571